浅谈无线网络在铁路电力远动中应用
铁路电力远动通道一般采用专用的2M传输网络或者专用数据网
的通道形式，均为有线网络，由于系统结构复杂，包含相关专业的接
口多，施工调试的周期长。一般在通道建立初期存在很多不稳定的问
题，导致电力远动调试的工作经常被延期和滞后，从而影响铁路联调
联试。由于远动通道对电力远动调试工期影响大，通过采用虚拟专用
网（VPN）技术，实现无线远动通道，完成电力远动调试。
关键字 网络 通道 远动 无线
铁路电力远动调试完成是联调联试必备条件，调试工期受远动通
道影响大。由于传统电力远动通道是有线通道，受房建、电力、通信
等多专业制约，施工周期较长，为摆脱其他专业影响，采用虚拟专用
网（VPN）技术，实现无线远动通道，完成电力远动初期调试。
1.无线远动通道组网方案
无线远动通道主要由三部分组成，智能路由器、4G网络、智能组网
服务器。通过使用智能路由器和组网服务器连接进行组网。将SCADA
数据经过服务器中转再上传至调度的通信服务器。
1.1智能路由器
采用 VPN技术实现智能组网的路由器的组网。两台或多台使用，能
将异地局域网通过智能路由器快速组建成一个局域网，是一种全新的
联网技术，可以让设备之间轻松实现互联互通。无需公网IP地址即
可实现异地组网的需求。
智能路由器具备接口如下：
（1）1个自适应10/100 Mbps WAN口;
（2）4个自适应10/100 Mbps LAN口;
（3）1个 USB 2.0接口，支持3G/4G无线网卡;
（4）无线网络标准 2.4GHz：IEEE 802.11 b/g/n，支持无线中继模式。
联网方式可以支持WAN口的静态IP或者动态IP模式（需要上一级具
备DHCP模式），或者使用WIFI的无线中继模式连接WIFI热点，可根
据情况灵活联网。
1.2 4G网络
4G 移动通信技术是指建立在无线通信网络之上，实现高速数据传输，
更高抗干扰性能和更强的兼容速率的信息移动通信技术[1]，该技术包
括TD-LTE和FDD-LTE两种制式， 不管是采用哪种制式的4G网络技
术，最大连接速度都已经达到100Mbps，不亚于有线网络。
4G 系统有效结合了多种无线接入技术，其接入方式和接口受限条件
较小，对于空间和时间方面都没要求[2]。技术方案中采用了一个4G
无线路由器作为子站的4G网络接入点，通过共享WIFI热点给智能组
网路由器接入。使用另一个4G无线路由器作为主站的网络接入点。
1.3 组网服务器
组网服务器上搭建了VPN服务器，采用智能路由器组网的方式，部
署简单，组网简便，省去了复杂的设置流程。将所有需要组网的路由
器组成一个局域网，无需公网IP、也无需改变原有网络环境，部署简
单，操作简便。
2.方案优势
2.1组网方便、易于扩展
IPSec VPN只需要使用普通的上网线路就能构建整网的IPSec VPN网络。
通过IPSec VPN设备之间构建VPN隧道实现总部与分支之间的互联，
并支持隧道间路由实现分支与分支之间的通过总部进行互联，在整个
组织的所有点之间构建“大局域网”。让各终端用户在无需安装任何
客户端软件和插件的情况下，在权限范围内访问全网应用。
对于新分支机构的扩展，只需要新增一台IPSec VPN设备，使用分支
接入的普通上网线路，就可以实现新分支机构完全纳入整个“大局域
网”，扩展方便。
2.2高安全性
VPN采用隧道加密技术、流量分离控制、数据分组认证、用户认
证以及访问控制等安全措施，保证商业上重要的数据流能够保持其机
密性[3]。
VPN网关遵循的是IPSEC协议。IPSec 协议有着非常广泛的使用
范围，对于某些机密数据采用公钥密码体制进行加密，如密钥传送，
这样不但提高了传输速度，还具有良好的保密功能[4]。 IPSEC是目前
最为安全VPN协议，设备通常内置：AES/DES/3DES/RSA等多种加密
算法，支持MD5/SHA-1等标准HASH算法，包括国家密码管理局指定
的基于SCB2的标准加密算法。通过IPSEC在Internet上建立安全可信
的隧道，各实体之间的数据都是通过安全隧道传递。
2.3高稳定性
IPSec VPN通过VPN隧道、线路和设备三方面的全方位保证整个
VPN网络的稳定性。支持隧道自愈技术，实时探测VPN隧道连接情
况，一旦检测到VPN拨号中断则在3秒内自动进行VPN重新拨号；
对于线路中断的情况，通过隧道自愈技术，一旦检测到线路恢复，则
立即进行隧道的重新建立，无需人为操作实现VPN网络的自动恢复。
支持多线路技术实现多条线路之间的主备，并可实现在主线路组、备
线路组中分别进行带宽的叠加及负载均衡。当主线路组中的某条线路
中断，则该条线路上的数据则自动切换到主线路组中的其他线路上；
当主线路组中所有线路都无法使用时，则备线路组自动启用。充分的
利用了各条线路，在保证线路的高稳定性下实现线路价值的最大化。
支持双机热备功能，通过心跳线连接主备机监测对方的状态并进行实
时同步，当主机因为断电等原因无法正常使用时，则备机自动启用，
保证了设备的高可靠性。
2.4高速访问
融合了多项广域网加速技术，通过专利多线路带宽叠加和负载均衡实
现出口带宽的成倍增加，并最大化的实现线路的价值；通过加速技术
解决跨运营商传输等高丢包高延时现象，将网络环境对线路的影响降
到最低；通过高效的流压缩技术对传输数据进行处理，消除冗余数据，
提高传输速度。
IPSec VPN支持升级到专业的广域网加速产品，享有更多的加
速传输技术，全方位的进行网络提速。
2.5管理便利
支持远程管理和本地管理双管齐下，通过WebUI实现管理方便快捷。
并可通过专业的SC集中管理平台实现对整个网络中的所有VPN设备
的统一管理，进行实时监控、统一配置、智能升级、集中备份等一体
化管理。
针对接入用户的访问权限控制提供细致到端口的双向权限分配，
实现分支访问总部、总部访问分支、分支访问分支的全方位的权限细
化，并在一定程度上减少了病毒、木马等跨网传播的可能。IPSec VPN
支持针对用户组/用户进行隧道内的流控，合理的规划VPN接入的带
宽，保障了各个分支通过VPN访问总部的顺畅。
3．现场测试
我国目前的电力远动系统主要由三部分构成，包括调度端设备
（主控站）、执行端设备（被控站）及远动通道设备[5]。远动通道设
备原来有线网络比较复杂,在邯黄线铁路电力远动通道初期采用了无
线网络，设备相对简单,主要有网络服务器,无线路由器,现场对组网方
案进行测试，主要测试的性能有网络延时，带宽，丢包率等技术指标。
（1）、使用网络延时PING值测试，在4G信号较好的情况下能达到
平均延时200ms以内，丢包率低于5%.
（2）、带宽测试中，两台不同网络的计算机通过搭建的远动通道互相
发送文件，连接速度能达到最大1Mbps。
（3）、将综合自动化系统和模拟的主站服务器连接到远动通道中，进
行测试。遥信、遥测、遥控等远动功能测试均能正常使用，数据上传
无延时。
4.无线通道与专用通道对比
通过对采用4G网络的远动通道虽然不具备专用远动通道网络具备的
稳定性、安全性等特点，但是具备成本低廉，组网灵活，可以快速组
建一个局域网满足现场调试的需求，同时满足短期临时电调功能，在
联调联试期间，如果远动通道未完全具备稳定运行条件的时候，可以
作为临时的远动通道进行远动调试，优化现场远动调试时间，节约调
试成本。
5.结语
联调联试节点是所有施工单位必须确保的红线，影响着企业的信誉评
价，电力远动调试的完成是保证联调节点前提条件，为节约时间，无
线网络在电力远动通道中应用势在必行，随着4G网络技术越来越成
熟，无线网络在铁路电力远动通道中将应用更为广范。
参考文献
[1]、郝龙，李飞燕，4G 网络通信技术要点及应用研究[J]，《工业B》
2015年 第05期
[2]、屈晖， 4G网络概述及在广电领域的发展应用[J], 《科研》2015
年 第10期
[3]、贺军，传统 VPN 与 MPLS VPN 对比分析[J]，《移动信息》2016
年 第03期